Les corps de Mouammar Kadhafi et de son fils Moatassem, tué lui aussi le 20 octobre à Syrte, sont exposés le 21 octobre à Misrata182.

Dans son ensemble, la communauté internationale salue la mort de Kadhafi. Mais le déroulement exact des circonstances de son décès, qui restent confuses, donne lieu à une polémique, ce qui conduit le président du CNT, Moustafa Abdel Jalil, à annoncer le 24 octobre l'ouverture d'une enquête sur sa mort183. Human Rights Watch publie en octobre 2012 un rapport184 estimant que Kadhafi a été exécuté après sa capture, et non tué dans un échange de tirs ; l'ONG accorde foi aussi à la version selon laquelle l'ancien dirigeant aurait eu l'anus poignardé avec une baïonnette après sa capture185.